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Oito proteínas-chave foram descobertas e relacionadas com a regulação da insulina em ursos pardos, que mesmo durante a hibernação não desenvolvem diabetes
Em um trabalho publicado na revista iScience, pesquisadores da Washington State University descobriram evidências genéticas de como ursos pardos em hibernação conseguem controlar sua insulina. Os resultados podem levar ao desenvolvimento de melhores tratamentos de diabetes para pacientes que convivem com essa doença crônica.
A hibernação dos ursos é um fenômeno que já intriga a ciência há tempos. Antes desse período, os animais, como os ursos, ingerem dezenas de milhares de calorias por dia, aumentam muito de tamanho e mal se movem por meses. Por isso, saber como os ursos conseguem ter esse comportamento sem que isso lhes cause diabetes era uma questão relevante para os cientistas.
Mais especificamente, os ursos pardos – encontrados em partes do oeste dos EUA, Canadá e Alasca – passam por três estágios em um ano: ativo, hiperfagia e hibernação. Na primavera e no verão, os mamíferos passam seu tempo forrageando, acasalando e cuidando dos filhotes. Então, no outono, os animais passam para a hiperfagia, quando praticamente toda a sua energia é dedicada a comer o máximo possível.
Durante esse período, os ursos consomem até 20.000 calorias diárias e ganham até oito quilos por dia para se preparar para o próximo inverno. Quando os ursos começam a hibernar no início do inverno, eles dependem de seus depósitos de gordura para sustentá-los durante os meses frios. A hibernação é “mais do que apenas um sono profundo”, diz Blair Perry, co-autor do estudo. “Muitas mudanças fisiológicas permitem que os ursos sobrevivam a esses longos invernos sem comida.” Sua taxa metabólica, frequência cardíaca e temperatura corporal diminuem e eles se tornam resistentes à insulina. Além disso, os ursos hibernantes experimentam períodos de vigília, durante os quais se movimentam, mas não comem.
A insulina é um hormônio que regula os níveis de açúcar no sangue do corpo. Por exemplo, fazendo com que o fígado, músculos e células de gordura absorvam o açúcar do sangue, como uma fonte de energia. Porém, se há muito açúcar na corrente sanguínea, com o tempo as células param de responder e se tornam resistentes à insulina. E esta é uma das principais causas de diabetes tipo 2. No entanto, ao contrário dos humanos, os ursos podem controlar sua resistência à insulina – ligando e desligando como um interruptor.
Para descobrir como se dá esse controle, os pesquisadores coletaram soro sanguíneo de seis ursos pardos em cativeiro – com idades entre cinco e 13 anos – no WSU Bear Center, um centro de pesquisa em Pullman, Washington. Eles também coletaram tecido adiposo e usaram para cultivar culturas de células no laboratório. Esses experimentos ajudaram a equipe a descobrir o segredo dos ursos para controlar sua insulina: oito proteínas chave que parecem ter um papel único na biologia dos ursos, trabalhando independentemente ou em conjunto para regular a insulina durante a hibernação. Como os humanos compartilham a maioria de nossos genes com os ursos, entender o papel dessas oito proteínas pode ensinar aos cientistas mais sobre a resistência à insulina humana.
Quando os ursos do estudo despertaram, a equipe os alimentou com água com mel por duas semanas, depois coletou o sangue. A equipe já havia coletado amostras de sangue dos mesmos ursos durante a primavera e o verão. Em seguida, no laboratório, os pesquisadores combinaram vários soros de sangue com culturas de células de vários tipos – por exemplo, eles misturaram uma cultura de células de tecido adiposo retirado de ursos hibernando com soro sanguíneo retirado de ursos ativos. Isso permitiu que a equipe visse quais mudanças ocorreriam dentro das células.
De todas as combinações estudadas, o soro retirado dos ursos em hibernação alimentados com mel foi o que mais ajudou a reduzir as oito proteínas-chave envolvidas na regulação da sensibilidade e resistência à insulina, ou seja, desligando o processo. Portanto, a identificação dessas proteínas foi um passo importante e a próxima etapa será identificar exatamente o que está sendo ligado e desligado quando os ursos mudam sua resistência à insulina. Como perspectiva futura, descobrir formas de manipular essas oito proteínas em humanos poderia ajudar a reverter a resistência à insulina em pacientes diabéticos.
Colaboração: Jéssica de Moura Soares sobre a autora
Jéssica de Moura Soares é bacharel em Biotecnologia pela Universidade Federal do Ceará (UFC), Mestre e agora doutoranda em Bioquímica pela Universidade de São Paulo (USP). Se interessa por iniciativas onde a ciência ajuda a transformar o mundo em um lugar mais sustentável e igualitário. Entusiasta da divulgação científica, acredita que a ciência tem que ser de fácil acesso a todos.
Fontes e mais informações sobre o tema:
Matéria no site National Geographic, intitulada “Hibernating bears could hold a clue to treating diabetes”, publicada em 27/09/2022. https://www.nationalgeographic.com/animals/article/hibernating-bears-could-hold-a-clue-to-treating-diabetes?
